【正文】 0。，或流體作湍流流動(dòng)時(shí)，摩擦系數(shù)怎么求呢？前人通過大量的實(shí)驗(yàn)，得到了各種各樣的的關(guān)聯(lián)式 摩擦因數(shù)圖 前面學(xué)過的摩擦因數(shù)，除了層流時(shí)比較簡(jiǎn)單外，其余各公式都比較復(fù)雜，用起來比較不方便。在工程計(jì)算中為了避免試差，一般是將通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出的 與 和 的關(guān)系，以為 參變量，以為 縱坐標(biāo)，以為 橫坐標(biāo)，標(biāo)繪在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上。如圖 132所示，此圖稱為 莫狄摩擦因數(shù)圖 。 層流區(qū)過渡區(qū)湍流區(qū)光滑管阻力平方區(qū)湍流粗糙管區(qū)⑴ 層流區(qū) 則流體的流動(dòng)阻力損失與流速的關(guān)系為， 與 無(wú)關(guān)，與 成直 線 關(guān)系，即 ⑵ 過渡區(qū) 在此區(qū)內(nèi)，流體的流型可能是 層 流，也可能是湍流， 視 外界的條件而定，在管路 計(jì) 算 時(shí) ， 為 安全起 見 ，對(duì) 流 動(dòng) 阻力的 計(jì) 算一般將湍流 時(shí) 的 曲 線 延伸 查 取的數(shù) 值 。 ⑶ 湍流粗糙管區(qū) ⑸ 完全湍流區(qū) —— 阻力平方區(qū) ⑷ 湍流光滑管區(qū) 三、粗糙度對(duì) 影響層流：粗糙度 對(duì) 無(wú)影響湍流當(dāng)在層流底層時(shí)， 則 對(duì) 無(wú)影響當(dāng)在湍流邊界層時(shí)， 則 對(duì) 有影響影響情況：四、實(shí)際管的當(dāng)量粗糙度 粗糙度的表示方法絕對(duì)粗糙度 ：是指壁面凸出平均高度相對(duì)粗糙度 ：是指絕對(duì)粗糙度與管徑的比值?！』ど铣Ｓ霉艿赖漠?dāng)量絕對(duì)粗糙度如表 11所示。 五、非圓形管的當(dāng)量直徑 在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到非圓形截面的管道或設(shè)備。如套管換熱器環(huán)隙，列管換熱器管間，長(zhǎng)方形的通分管等 其工程計(jì)算并不復(fù)雜，只要將管子的直徑換成當(dāng)量直徑就可以計(jì)算出 Re等值。對(duì)非圓形管的當(dāng)量直徑為：?jiǎn)栴}：矩形管和套管球隙的當(dāng)量直徑怎么樣求？對(duì)長(zhǎng) a，寬 b為的矩形管道 但當(dāng)時(shí) ，此式誤差比較大。 對(duì)于外管內(nèi)徑為 ，內(nèi)管外徑為 的套管環(huán)隙abr2r1 r1討論：當(dāng)量直徑不能用于計(jì)算流速 u、流量 qv、截面面積 A當(dāng)量直徑的定義是經(jīng)驗(yàn)性的，并無(wú)充分的理論依據(jù)。在求阻力損失中的 改成 即可求。流體在非圓形直管中層流時(shí)，其摩擦系數(shù) 要進(jìn)行修正。套管環(huán)隙 正方形截面 返回局部阻力的損失 流體在管徑流動(dòng)受到閥門管體阻礙，以及進(jìn)出突然擴(kuò)大或縮小等，在局部受到的阻力，稱局部阻力。其計(jì)算方法有 局部阻力系數(shù)法和當(dāng)量長(zhǎng)度法。一、阻力系數(shù)法這種方法是模仿直管阻力的計(jì)算公式，而將直管阻力系數(shù)必為局部阻力系數(shù)即可：局部阻力的損失確定局部阻力系數(shù)查手冊(cè)，可參考書表 12和圖 13 136實(shí)驗(yàn)測(cè)得計(jì)算局部阻力的損失討論：由小截面突然變成很大截面，圖右 1所示，其 21由大截面突然變成很小截面，圖右 2所示，其選擇外側(cè)面，右圖所示，其選擇內(nèi)側(cè)面，右圖所示，其在計(jì)算過程中，截面發(fā)生變化時(shí)， u則發(fā)生變化，在計(jì)算時(shí)，我們?nèi)?最大的 u值 （ 小管截面的平均速度 u）進(jìn)行計(jì)算。局部阻力的損失二、當(dāng)量長(zhǎng)度法 le稱為管件或閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度，其單位為 m，表示流體 流過某一管件或閥門的局部阻力，相當(dāng)于流過一段與其具有相同直徑、長(zhǎng)度為 le之直管阻力 。各種管件閥門的 le值可查有關(guān)資料。見和圖 136管件和閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度的共線圖。（共線圖的用法）。怎么用呢？ 下面來學(xué)習(xí)一下。 局部阻力損失計(jì)算 100mm的閘閥 1/2關(guān) le=22m100mm的標(biāo)準(zhǔn)三通 le=100mm的閘閥全開 le=局部阻力的損失注 ：當(dāng)我們進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，長(zhǎng)距離輸送是以直管阻力損失為主；車間管路常以局部阻力為主。 三、管路總能量損失管路的總阻力損失的 直管阻力損失與局部阻力損失之和 。 局部阻力的損失減少阻力損失 的方法局部阻力的損失阻力損失的計(jì)算例 13如圖所示，將敞口高位槽中密度 861kg/m粘度 ?103Pa?s的溶液送入某一設(shè)備 B中。設(shè) B中壓力為（表壓），輸送管道為?38?3無(wú)縫鋼管，其直管段部分總長(zhǎng)為 8m，管路上有一個(gè) 90?標(biāo)準(zhǔn)彎頭、180?回彎頭一個(gè)， 一個(gè)球心閥（全開）。為使溶液能以 3m3/h的流量流入設(shè)備中，問高位槽應(yīng)高出設(shè)備多少米即 z為多少米？局部阻力的損失解：在 11和 22截面列柏努利方程：已知： p1=0(表壓 )， u1=0,he=0,z1z2=z,p2=(表壓 ),u2可求，下面求 u2局部阻力的損失查圖下一頁(yè)局部阻力的損失 返回局部阻力的損失把以上數(shù)據(jù)代入柏努利方程可得：返回液體輸送管路的計(jì)算本節(jié)的學(xué)習(xí)目的 掌握不同結(jié)構(gòu)管路（簡(jiǎn)單管路，并聯(lián)管路及分支管路）的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)型和操作型管路計(jì)算方法和步驟，以達(dá)到合理確定流量、管徑和能量之間的關(guān)系。本節(jié)重點(diǎn) 重點(diǎn)為不同結(jié)構(gòu)管路的特點(diǎn)，如簡(jiǎn)單管路能量損失具有加和性；并聯(lián)管路中各支管中的壓強(qiáng)降（或能量損失）相等；分支管路中單位質(zhì)量流體流動(dòng)終了時(shí)的總機(jī)械能和沿程能量損失之和相等，并且在數(shù)值上等于在分叉點(diǎn)每 kg流體具有的總機(jī)械能。能夠根據(jù)復(fù)雜管路的特點(diǎn)，分配各支管中流體的流量。液體輸送管路的計(jì)算阻力對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響（略）管路計(jì)算可壓縮流體的管路計(jì)算（略）返回管路計(jì)算簡(jiǎn)單管路是指有分支或匯合的單一管路。在實(shí)際計(jì)算中碰到的有三種情況：一是管徑不變的單一管路；二是不同管徑的管道串聯(lián)組成的單一管路；三是循環(huán)管路。在簡(jiǎn)單管路計(jì)算中，實(shí)際是 連續(xù)性方程，機(jī)械能衡算式和阻力損失計(jì)算式的具體運(yùn)用 。即聯(lián)立求解這些方程。下面分別介紹。管路計(jì)算連續(xù)性方程： 或 機(jī)械能衡算式 : 摩擦系數(shù)計(jì)算式 (或圖 )： 靜力學(xué)方程： 阻力損失方程： 管路計(jì)算計(jì) 算內(nèi) 容(1)對(duì)于已有管路系統(tǒng)，規(guī)定流量，求能量損失或 He；(2)對(duì)于已有管路系統(tǒng)，規(guī)定允許的能量損失或推動(dòng)力，求流體的輸送量；(3)規(guī)定輸送任務(wù)和推動(dòng)力，選擇適宜的管徑。計(jì) 算類型(1)操作型問題：已知輸入和管徑系統(tǒng)，求解或測(cè)試管路系統(tǒng)的輸送能力。(2)設(shè)計(jì)型問題：將給定輸入任務(wù)和要求，尋求完成給定輸送任務(wù)和要求的輸送管程系統(tǒng)的間接設(shè)計(jì)類型管路計(jì)算一、簡(jiǎn)單管路計(jì)算等徑直管 串聯(lián)異徑管流量的特點(diǎn)：能量的特點(diǎn)：管路計(jì)算二、復(fù)雜管并聯(lián)管流量的特點(diǎn)：能量的特點(diǎn)：分支管流量的特點(diǎn)：管路計(jì)算能量的特點(diǎn)：管路計(jì)算三、管路的計(jì)算簡(jiǎn)單管路的計(jì)算管路計(jì)算的二種典型命題比 較項(xiàng) 目 設(shè)計(jì) 型 操作型目的 已知參數(shù)選擇 參數(shù)待求參數(shù)特點(diǎn)給 定管路給 定 輸 送任 務(wù)參數(shù)選擇或優(yōu)化 試差求解設(shè)計(jì)合理管路核算輸送能力或某項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)管路計(jì)算⑴ 簡(jiǎn)單管路的設(shè)計(jì)型計(jì)算① 設(shè)計(jì)型命題② 求解步驟管路計(jì)算③ 設(shè)計(jì)型特點(diǎn)：選擇或優(yōu)化（見圖）費(fèi)用u設(shè)備費(fèi)總費(fèi)用操作費(fèi)u最佳例 ： 鋼管總長(zhǎng)為 100m， 20℃ 的水在其中的流率為 27m3/h。輸送過程中允許摩擦阻力為 40J/kg，試確定管路的直徑。管路計(jì)算解： 本題為簡(jiǎn)單管路的設(shè)計(jì)型計(jì)算問題，待求量為管徑 由于 未知，即使 已知，也無(wú)法求 ，無(wú)法計(jì)算 ， 不能確定，故須用試差法計(jì)算。根據(jù)題給條件，有將 、 、 、 代入上式并整理，得(1)管路計(jì)算20℃ 水的密度為 1000kg/m3，粘度為 假設(shè)是湍流。粗糙管湍流時(shí)， 可用下式計(jì)算本 題設(shè) 初 值 =,在式 (1)、 (2)和 (3)之間進(jìn)行試差。 (2)(3)直至 為止。結(jié)果如下表所示管路計(jì)算 105 10－ 3 105 10－ 3 經(jīng)過兩輪迭代即收斂，故計(jì)算的管道內(nèi)徑為 ，實(shí)際上市場(chǎng)上沒有此規(guī)格的管子，必須根據(jù)教材附錄提供的管子規(guī)格選用合適的標(biāo)準(zhǔn)管。本題輸送水，題目沒有給出水壓值，故認(rèn)為水壓不會(huì)太高，根據(jù)教材提供的有縫鋼管，選用 普通水、煤氣管。 管路計(jì)算其具體尺寸為 是湍流管路計(jì)算40J/Kg所以，所選的管子合適。 管路計(jì)算⑵ 簡(jiǎn)單管路的操作型計(jì)算① 操作命題返回流速和流量的測(cè)定畢托管測(cè)速管只能測(cè)出液體在管道截面上某點(diǎn)處的局部流速。安裝時(shí)的注意事項(xiàng)：(1)必須保證測(cè)量點(diǎn)位于均勻流段。(2)必須保證畢托管口截面嚴(yán)格垂直于流動(dòng)方向(3)畢托管直徑應(yīng)小于管徑的 1/50?？装辶髁坑?jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)渦輪流量計(jì)濕式氣體流量計(jì)流速和流量的測(cè)定小區(qū)供水演示 返回謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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